ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНтСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»

ПРОГРАММИРОВАНИЕ

НА ЯЗЫКАХ ВЫСОКОГО УРОВНЯ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Часть 1

МОСКВА 2006

ББК 32.973

П74

УДК 002.6

Рецензенты: к.т.н. К.Я Кудрявцев, к.т.н. В.Н. Криницкий.

П74 Программирование на языках высокого уровня: Лабораторный практикум / Е.Г. Андрианова, М.Д. Колесникова  Тихомирова Б.В. - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)"– М., 2006. – 68 с.

ISBN 5-7339-0211-6

Лабораторный практикум обеспечивает методическую поддержку при изучении курса "Программирование на языках высокого уровня". В качестве языков программирования выбран Object Pascal (среда Delphi 7). Лабораторный практикум предназначен для самостоятельного изучения всех разделов курса на основе методических указаний и рекомендуемой литературы.

Практикум предназначен для студентов всех специальностей дневного, вечернего и заочного отделений, изучающих дисциплину "Программирование на языках высокого уровня", а также всех пользователей, желающих самостоятельно освоить курс.

Табл. нет. Ил. 6. Библиогр. 6 назв.

© Андрианова Е.Г.

Колесникова М.Д.

Тихомирова Б.В., 2006

Введение

Лабораторный практикум по курсу "Программирование на языках высокого уровня" часть 1 составлен в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования.

Изучение курса включает:

• самостоятельное освоение всех разделов курса на основе методических указаний и рекомендуемой литературы,

• прослушивание лекций,

• составление алгоритмов и программ на практических занятиях,

• выполнение и защиту лабораторных работ,

• сдачу зачета и экзамена по курсу,

• выполнение и защиту курсовой работы.

Методика проведения лабораторных работ

Каждой лабораторной работе должна предшествовать домашняя подготовка: изучение теоретического материала по лекциям и дополнительной литературе, составление и запись в тетрадь для лабораторных работ, схемы алгоритма и программы решения задачи варианта задания, составление отладочного теста и его расчет "вручную".

Лабораторные работы проводятся в локальной сети ЭВМ. Локальная сеть ЭВМ представляет структуру СЕРВЕР - ПЭВМ. На сервере в промежутке между сеансами работы хранятся рабочие файлы студентов. Для этого на жестком диске сервера выделены разделы для каждой студенческой группы. Размер дискового пространства сервера позволяет сохранить всю необходимую рабочую информацию в течение одного семестра. Рабочие области каждой студенческой группы защищены друг от друга. В качестве языка программирования выбран Object Pascal (программный пакет Delphi 7, который установлен на системном диске). Промежуточные результаты сохраняются в рабочем разделе группы в папке, носящей фамилию студента.

Для допуска к выполнению лабораторной работы студент должен иметь в тетради план занятия, включающий:

• запись условия задачи;

• заполненную таблицу данных для решения задачи:

  Идентификатор

  Семантика

  Тип

  Диапазон изменения

• запись алгоритма решения задачи на языке структурного программирования или в виде блок-схемы;

• запись программы на языке программирования с комментариями на русском языке;

• заполненную таблицу тестов:

№ теста

Тест

Эталон (просчитанный "вручную")

Результат, полученный при выполнении программы

Вывод: совпал результат с эталоном или нет

Во время лабораторных занятий студент набирает текст программы, проводит тестирование и отладку, заносит полученные результаты в тетрадь, получает подпись преподавателя о выполнении лабораторной работы. После оформления лабораторной работы и получения положительной оценки результатов тестирования и отладки программы студент сдает зачет по данной работе преподавателю.

Описание лабораторных работ

Данный практикум содержит 9 лабораторных работ, соответствующих следующим разделам программирования на языке высокого уровня:

• изучение принципов работы программного пакета Delphi 7, получение навыков разработки приложений с одной формой, изучение основных операций ввода и вывода текстовой и числовой информации (лабораторная работа №1);

• получение навыков работы с двумя и более формами приложений, создание главной формы (лабораторная работа №2);

• алгоритмизация и программирование линейных и разветвленных структур (лабораторная работа №3);

• изучение основных типов циклов, программирование вложенных циклов (лабораторная работа №4);

• изучение основных операций работы с одномерными массивами (лабораторная работа №5);

• изучение структуры данных – строка, получение навыков прим6енения стандартных функций и процедур работы со строками языка Паскаль (лабораторная работа №6);

• изучение структуры данных – файл, типы файлов, используемых в языке Паскаль (лабораторная работа №7);

• изучение динамических структур данных на примере работы с динамическими массивами: одномерными (лабораторная работа №8) и двумерными (лабораторная работа №9);

Каждая лабораторная работа сопровождается примерами решения типовых задач. Для экономии места файлы модулей примеров на Object Pascal не приведены полностью, а опубликованы только процедуры обработчиков событий.

Лабораторная работа №1 Структура программы на языке Pascal и организация ввода-вывода данных

Цель работы:

• изучить возможности среды Delphi 7 для подготовки, выполнения, тестирования и отладки программ;

• получить навыки организации ввода и вывода данных в консольном и оконном режимах.

Теоретическое введение

Интегрированная визуальная среда разработки Delphi 7 имеет два режима программирования:

1. Консольный.

Процесс разработки программного приложения в консольном режиме аналогичен созданию программы в Turbo-среде. Для входа в этот режим надо закрыть все окна, появляющиеся при запуске среды Delphi 7 и выбрать команду File|New|Console. Для организации ввода-вывода данных используются операторы ввода-вывода: Read|Readln|Write|Writeln;

2. Оконный режим.

В оконном режиме процесс создания программы выглядит следующим образом: среда предоставляет пользователю формы (окна), на которых он размещает компоненты визуальной библиотеки Delphi (надписи, кнопки, окна ввода и вывода, заголовки). Пиктограммы компонентов пользователь переносит на форму с помощью мыши. В процессе проектирования приложения пользователь может изменять размеры и местоположение этих компонент, наблюдая результаты вносимых изменений, как на форме, так и в программном коде. Это возможно потому, что среда Delphi автоматически формирует коды программ, фиксируя все изменения, сделанные пользователем. В соответствующих диалоговых окнах пользователь может редактировать заданные по умолчанию свойства компонентов и программировать реакцию приложений на набор стандартных событий Windows (открытие формы, щелчок на кнопке, движение мыши и т.д.). Включать объекты в приложение можно вручную, указав, соответствующие операторы или путем визуального программирования, используя заготовки библиотеки компонентов Delphi.

Рассмотрим основные функции среды Delphi на примере создания приложения, основная задача которого – вывод на экран текстового сообщения по щелчку на кнопке.

Порядок действий для выполнения работы:

1. Запустить Delphi. Перенести на пустую форму, которая открылась вам, кнопку типа Tbutton со страницы Standard палитры компонентов. Для этого выделите пиктограмму кнопки (она шестая слева) и затем щелкните курсором мыши в нужном вам месте формы. На форме появится кнопка, которой Delphi присвоит имя Button1.

2. Аналогично перенести со страницы Standard палитры компонентов метку типа ТLabel. В этой метке в процессе выполнения приложения будет появляться текст. Delphi присвоит ей имя Label1.

3. Уменьшить до разумных размеров окно формы, т.к. других компонентов в приложении не будет.

4. Выделить на форме компонент Button1 – кнопку, перейти в Инспектор Объектов и изменить ее свойство Caption (надпись), которое по умолчанию равно Button1, на “Пуск”.

5. Указать, что надписи на метке Label1 надо делать жирным шрифтом. Для этого выделить метку, в окне Инспектора Объектов раскрыть двойным щелчком свойство Font (шрифт), затем также двойным щелчком, раскрыть свойство Style (стиль) и установить в true свойство fsBold (жирный).

6. Стереть текст в свойстве Caption метки Label1, чтобы он не высвечивался, пока пользователь не нажмет кнопку приложения.

7. Теперь осталось написать оператор, который заносил бы в свойстве Caption метки Label1 нужный текст в нужный момент. Этот момент определяется щелчком пользователя на кнопке, при щелчке в кнопке генерируется событие OnClick. Далее необходимо написать обработчик этого события.

8. Выделить на форме компонент Button1, перейти в Инспектор Объектов и открыть в нем страницу событий (Events), найти событие кнопки OnClick (оно первое сверху), сделать двойной щелчок в окне справа от имени этого события, тогда в окне Редактора Кода появится:

Procedure Tform1.Button1Click (Sender: Tobject);

Begin

End;

Заголовок этой процедуры складывается из имени класса вашей формы TForm1, имени компонента Button1 и имени события On-Click.

9. Закрыть встроенное окно Редактора Кода.

10. Написать в обработчике оператор задания надписи метки Label1.Caption:=’’; (Присваивание свойству Caption текста в кавычках). Приложение готово, можно откомпилировать его и запустить (Run, или F9). При запуске приложения на экране появится форма с кнопкой Пуск, щелкнув на которой, вы увидите на форме введенный вами текст, появившийся там, где был расположен объект Label1.

При проектировании приложения Delphi создает набор файлов. Код на языке Object Pascal, с которого начинается выполнение программы и который обеспечивает инициализацию других модулей, содержит файл проекта (.dpr). Delphi создает и модифицирует этот файл без участия пользователя автоматически в процессе разработки приложения. Имя, которое вы даете файлу проекта, когда сохраняете его, становится именем исполняемого файла. Стандартный вид файла проекта, пока в нем ничего не поменяли:

program Project;

uses Forms, Unit1 in ‘UNIT1.PAS’ {Form 1};{$R *.RES}

begin

Application.CreateForm (Tform, Form1);

Application.Run (Form1); end.

Этот код содержит два выполняемых оператора. Первый из них создает форму Form1, а второй запускает выполнение приложения. Все изменения файла проекта при добавлении новых форм, изменении имени форм и т.п. поддерживаются Delphi автоматически. Для просмотра исходного файла проекта необходимо выполнить команду View|Projec Sourse. Рекомендуется не вносить изменений в файл проекта.

Текстовый файл модуля (.pas) создается для каждой формы и используется для хранения кода. В случае, когда проект не связан с формой, то в файле модуля хранятся функции и процедуры. Текст в данном файле начинается с ключевого слова Unit, после которого указывается имя модуля, совпадающего с именем файла, в котором вы сохранили модуль (по умолчанию Unit 1).

Текст модуля состоит из двух основных разделов:

• interface - открытый интерфейс модуля, все информационные объекты (типы, константы, переменные, процедуры, функции) помещенные в этот раздел могут быть использованы другими модулями программы,

• implementation – реализация модуля, часть модуля закрытая для других программ.

В разделе interface после предложения uses, содержащего список подключаемых модулей, находится заготовка объявления класса формы пользователя, подготовленная Delphi. Имя класса вашей формы TForm1. Класс содержит два раздела: открытый и закрытый, затем идет описание переменной этого класса, т.е. объявлена ваша форма, как объект класса TForm1.

Структура модуля с пустой формой:

Unit Unit1;

Interface // открытый интерфейс модуля

uses Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics,

Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls;

{Cписок подключаемых модулей}

type {Объявление класса формы}

Tform1 = class (Tform)

private // Закрытый раздел класса. Объявление переменных, функций и процедур, включаемых в класс формы и доступных для других модулей} end;